[实用新型]液氦供气杜瓦容器

说明书

本实用新型为液氦供气杜瓦容器，它涉及一种液氦的储运和供气装置。

目前国内普遍采用金属杜瓦容器来储存和运输液氦等低温液体，在成都科技大学出版社1995年出版的《超导技术应用》一书27页中介绍了一种上述用途的杜瓦容器。它由不锈钢内胆、外壳以及相应阀门等附件构成，在内胆与外壳之间采用了多屏或多层的绝热方式，由于这种杜瓦容器的内胆与绝热屏仅靠内颈管悬挂固定在外壳上，所以容器不能倾斜，特别是不能承受横向冲击和运输颠簸，尤其不适应大容量液氦的储存和运输；且液氦杜瓦容器也不能满足对用户进行直接供气的需要。

本实用新型的目的是提供一种坚固的、能适用于大容量液氦储存、运输并能直接输出氦气的供气杜瓦容器。

本实用新型的目的是用以下措施来达到的：所述内胆经悬挂件与外壳连接，该悬挂件可为多根沿内胆切向斜拉在外壳上的不锈钢丝，钢丝与内胆或外壳的连接处可设有微调机构。内胆或瓶颈中还置有加热器，所述的加热器为置于真空管内的受电热控制器控制的电热器，它与置于瓶口外的压力变送器和真空截止阀构成容器的加热系统。

该杜瓦容器上的控制阀门为置于瓶口外并联连接的取样阀、单向阀、供气阀、输液阀、输液排气阀、截止阀、安全阀、内胆防爆阀以及压力变送器和真空截止阀等。

由于采用了将内胆与氮屏用多根不锈钢丝斜拉悬挂在外壳上的固定方式，不但使得杜瓦的内固定牢固，还增加了固件的柔性，能克服长途运输中各种不利因素的影响，满足大容量液氦储运的需要，同时多根钢丝沿内胆的切向斜拉使得外壳与内胆间的热传导距离加大，因而增大了热阻，最大限度地减小了外壳通过悬挂件到内胆的传导热，液氮的日蒸发率减少到1％以下；加热系统采用内置式电加热的方法，使储运液氦的杜瓦容器可以高效、方便地直接向用户供气，因省去了液氦到氦气转换环节，减少了氦气受到污染的可能性，保证了供气质量，经测试供气纯度达到99.9995％。该杜瓦容器具有储运效率高、供气质量好、使用安全、操作方便的特点。

下面结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。

图1为本实用新型基本结构剖面示意图。

图2为图1的A-A向剖面结构示意图。

图3为本实用新型控制流程示意图。

如图1和图2所示为采用双层圆筒结构的1000L卧式杜瓦容器，它主要由内胆3、内绝热层8、氮屏5、外绝热层7、外壳10、加热器11以及各种管道阀门所组成。内胆3和外壳10均采用不锈钢板制作，其绝热形式为真空多层绝热加液氮保护屏。多层绝热的材料采用双层喷铝涤纶薄膜与玻璃纤维，氮屏5与内胆3之间的内绝热层8为60-80层，氮屏5与外壳10之间的外绝热层7为15-20层。液氮保护屏5是一块由若干根液氮管9与紫铜板焊接所组成的液氮冷屏。采用液氮冷屏后，使热壁温度从300K降到77K，辐射热可减少到1/150-1/200。

为了减少悬挂件对低温区的热传导，内胆3通过多根不锈钢丝6沿切向斜拉在外壳10上，不锈钢丝6与外壳10或内胆3的连接处设有微调机构，可调节内胆3的位置；杜瓦瓶颈采用不锈钢管，其在绝热层一段的长度为800mm，一端焊接在内胆3上，为防止预冷时产生的收缩可能对结构产生的破坏，另一端通过液压波纹管12与外壳10焊接；瓶口14处还装有液氦输液管接口。

本容器采用电加热的增压方式，加热系统由电加热器11、压力变送器V₁₂、真空管及高真空截止阀V₈组成，为防止加热系统污染液氦，将由电热器、电热控制器组成的电加热器11置于一密封的、位于内胆3或瓶颈中的真空管内，并注入氦气，以保证加热时达到较好的传热效果。

为保证本杜瓦容器安全的工作，本装置设有内胆防爆阀门S₃，以防止压力升高超过内胆承受力而破坏；还设有外壳防爆阀门S₁，一旦外壳10与内胆3的夹层内液体接管破裂，液体泄漏入真空夹层内，导致夹层真空破坏，压力急剧升高，外壳防爆膜在较低压力下即可破裂，起到降压作用，确保工作人员和设备的安全。